什么是电池管理系统

 什么是电池管理系统

BMS电池管理系统，是电动汽车动力电池系统的重要组成。它一方面检测收集并初步计算电池实时状态参数，并根据检测值与允许值的比较关系控制供电回路的通断;另一方面，将采集的关键数据上报给整车控制器，并接收控制器的指令，与车辆上的其他系统协调工作。

 什么是电池管理系统

电池管理系统，不同电芯类型，对管理系统的要求往往并不一样。那么，一个典型的动力电池管理系统具体都需要关注哪些功能呢?今天翻译整理了一篇文章，一起看看BMS的关键技术，整体内容分成上中下三个部分。

1简介

电动汽车用锂离子电池容量大、串并联节数多，系统复杂，加之安全性、耐久性、动力性等性能要求高、实现难度大，因此成为影响电动汽车推广普及的瓶颈。锂离子电池安全工作区域受到温度、电压窗口限制，超过该窗口的范围，电池性能就会加速衰减，甚至发生安全问题。目前，大部分车用锂离子电池，要求的可靠工作温度为，放电时-20~55°C，充电时0~45°C(对石墨负极)，而对于负极LTO充电时低温度为-30°C;工作电压一般为1.5~4.2V左右(对于LiCoO2/C、LiNi0.8Co0.15Al0.05O2/C、LiCoxNiyMnzO2/C以及LiMn2O4/C等材料体系约2.5~4.2V，对于LiMn2O4/Li4Ti5O12材料体系约1.5~2.7V，对于LiFePO4/C材料体系约2.0~3.7V)。

温度对锂电池性能尤其安全性具有决定性的影响，根据电极材料类型的不同，锂电池(C/LiMn2O4，C/LMO，C/LiCoxNiyMnzO2，C/NCM，C/LiFePO4，C/LiNi0.8Co0.15Al0.05O2，C/NCA)典型的工作温度如下：放电在-20-55℃，充电在0-45℃;负极材料为Li4Ti5O12或者LTO时，低充电温度往往可以达到-30℃。

当温度过高时，会给电池的寿命造成不利影响。当温度高至一定程度，则可能造成安全问题。如图所示图1中，当温度为90~120℃时，SEI膜将开始放热分解[1~3]，而一些电解质体系会在较低温度下分解约69℃[4]。当温度超过120℃，SEI膜分解后无法保护负碳电极，使得负极与有机电解质直接反应，产生可燃气体将[3]。当温度为130℃，隔膜将开始熔化并关闭离子通道，使得电池的正负极暂时没有电流流动[5,6]。当温度升高时，正极材料开始分解(LiCoO2开始分解约在150℃[7]，LiNi0.8Co0.15Al0.05O2在约160℃[8,9]，LiNixCoyMnzO2在约210℃[8]，LiMn2O4在约265℃[1]，LiFePO4在约310℃[7])并产生氧气。当温度高于200℃时，电解液会分解并产生可燃性气体[3]，并且与由正极的分解产生的氧气剧烈反应[9]，进而导致热失控。在0℃以下充电，会造成锂金属在负极表面形成电镀层，这会减少电池的循环寿命。[10]

过低的电压或者过放电，会导致电解液分解并产生可燃气体进而导致潜在安全风险。过高的电压或者过充电，可能导致正极材料失去活性，并产生大量的热;普通电解质在电压高于4.5V时会分解[12]

为了解决这些问题，人们试图开发能够在非常恶劣的情况下进行工作的新电池系统，另一方面，目前商业化锂离子电池必须连接管理系统，使锂离子电池可以得到有效的控制和管理，每个单电池都在适当的条件下工作，充分保证电池的安全性、耐久性和动力性。